本文主要探讨了多端柔性直流电网在平抑风电波动中的协调控制策略。随着我国风电产业的快速发展,大量风电资源集中在远离负荷中心的“三北”地区,这给电网调频带来挑战。为了有效利用西南和华中地区丰富的水电资源,减少风电波动对电网频率的影响,研究者提出了在电压源型换流器型多端直流输电(VSC-MTDC)网络中实施的新型控制方法。 首先,VSC-MTDC网络凭借其有功功率和无功功率的解耦控制特性,以及潮流快速反转的能力,成为理想的选择。然而,现有的控制方法如主从控制、带电压下垂特性的控制等,主要关注直流侧电压稳定和功率平衡,而忽视了交流系统响应限制和风电跨区调节问题。当风电波动导致某一交流系统的频率大幅偏移时,这些控制方法并不能自动调节其他区域的电网以保持系统稳定。 为此,文章引入了附加的有功功率-频率下垂控制(P-f控制),这种控制策略在交流侧电网面临紧急故障时,可以实现各区域电网间的功率支援,有助于频率恢复。然而,P-f控制存在启动上下限,对于小扰动的处理效果有限,难以实时应对风电波动引起的频率变化。此外,P-f控制在启动后会强制所有交流区域电网参与调节,即使它们的备用容量不同。 针对这一问题,本文创新地提出了一种附加控制方法,旨在实现风电在区域互联电网之间的定向跨区调节。当风电波动过大导致频率偏移时,这种控制方法能够与P-f控制协同工作,确保系统稳定。通过在RTDS仿真平台上构建六端柔性直流输电网模型,作者证实了这一控制策略的有效性。这种方法不仅能够平抑风电波动,还能够优化资源调度,提高电力系统的灵活性和稳定性。 总结来说,本文的核心贡献在于开发了一种适用于VSC-MTDC网络的协调控制策略,结合了P-f控制和风电跨区调节,以解决风电波动带来的电网调频难题。通过实证模拟,证明了这一策略在实际应用中的优越性,对于推动我国电网的智能化和可持续发展具有重要意义。
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